[發(fā)明專利]晶圓承載設(shè)備及晶圓承載的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110319207.1
• 申請日: 2011-10-19
• 公開（公告）號: CN103065997A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐依協(xié)
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/673
• 分類號: H01L21/673
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及一種晶圓承載設(shè)備及晶圓承載的方法。

背景技術(shù)

從第一個晶體管問世算起，半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展已有多半個世紀了，現(xiàn)在它仍保持著強勁的發(fā)展態(tài)勢，繼續(xù)遵循摩爾(Moore)定律即芯片集成度18個月翻一番，每三年器件尺寸縮小0.7倍的速度發(fā)展。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)迅猛發(fā)展，降低半導(dǎo)體制造成本的研究也成為當今半導(dǎo)體技術(shù)研發(fā)的熱點，為了能夠在額定時間制造更多的半導(dǎo)體產(chǎn)品單元，300mm的晶圓被應(yīng)用于半導(dǎo)體制造中，根據(jù)相關(guān)研究報道，目前全球半導(dǎo)體制造公司計劃中的300mm晶圓制造廠大約有30個。

采用300mm晶圓、450mm晶圓、甚至更大的晶圓能夠降低半導(dǎo)體制造成本，但是，采用大的晶圓也隨之出現(xiàn)很多200mm及其以下的晶圓所沒有的技術(shù)問題，其中之一就是300mm及其以上的晶圓在半導(dǎo)體制造工藝過程中更易出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象(Warpage)。

翹曲現(xiàn)象會導(dǎo)致很多工藝缺陷產(chǎn)生，比如：在晶圓上旋轉(zhuǎn)沉積膜層時，位于晶圓中間位置的膜層厚度厚于位于晶圓邊緣位置；刻蝕時，在晶圓中間位置形成的圖形尺寸與在晶圓邊緣位置的圖形尺寸不一致；光刻時，形成在晶圓中間位置的光刻膠層厚度與在晶圓邊緣位置的光刻膠層厚度不一致；曝光時，曝光聚焦面不一而形成的圖形在晶圓中間位置與在晶圓邊緣位置不一致。

為了解決晶圓在半導(dǎo)體制造工藝過程中會出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象的技術(shù)問題，現(xiàn)有技術(shù)通常在半導(dǎo)體制造工藝過程中引入靜電卡盤(Electrostatic?Chuck)從而來克服翹曲現(xiàn)象，在公開號為US?2010/0277850?A1的美國專利中，如圖1和圖2所示，靜電卡盤10包括：中央?yún)^(qū)域(center?zone)11、外圍區(qū)域(outer?zone)13、介于中央?yún)^(qū)域11和外圍區(qū)域13之間的中間區(qū)域(intermediate?zone)12；施加在中央?yún)^(qū)域11的第一電壓V1?21；施加在中間區(qū)域12的第二電壓V2?22；施加在外圍區(qū)域13的第三電壓V3?23，且第一電壓V1?21小于第二電壓V2?22小于第三電壓V3?23；同時控制第一電壓V1?21、第二電壓V2?22和第三電壓V3?23的控制器24；與控制器24相連的存儲器25；將平坦度反饋至控制器24的應(yīng)力監(jiān)控器26。

請參考圖2，當翹曲的晶圓30放置于靜電卡盤10上時，應(yīng)力監(jiān)控器26通過測量晶圓中央31的位置、晶圓中間32的位置和晶圓邊緣33的位置，從而獲得晶圓的平坦度，并將平坦度發(fā)送至控制器24，控制器24根據(jù)平坦度控制第一電壓V1?21、第二電壓V2?22和第三電壓V3?23，對晶圓10產(chǎn)生中央力41、中間力42和邊緣力43，其中邊緣力43大于中間力42大于中央力41，使得晶圓30平坦。

但是，采用上述的靜電卡盤10進行半導(dǎo)體工藝時，晶圓30表面會出現(xiàn)顆粒污染問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是減少顆粒污染問題的晶圓承載設(shè)備及晶圓承載的方法。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種晶圓承載設(shè)備，包括：

靜電卡盤，所述靜電卡盤具有若干區(qū)域；

能量供給單元，所述能量供給單元獨立對所述靜電卡盤若干區(qū)域施加能量；

控制單元，所述控制單元用于控制所述能量供給單元，使得所述能量供給單元向?qū)?yīng)的區(qū)域施加能量或停止施加能量，且所述控制單元獨立地控制每一所述能量供給單元施加或停止施加能量。

可選的，當晶圓的邊緣位置比中間位置高時，靜電卡盤的邊緣位置的區(qū)域的能量輸出降低慢于靜電卡盤的中間位置的區(qū)域的輸出降低。

可選的，當晶圓的邊緣位置比中間位置低時，靜電卡盤的邊緣位置的區(qū)域的能量輸出降低快于靜電卡盤的中間位置的區(qū)域的輸出降低。

可選的，所述控制單元控制每一所述能量供給單元，以線性遞減的方式緩慢的降低能量供給強度直至停止施加能量。

可選的，所述控制單元控制每一所述能量供給單元，以階梯遞減的方式緩慢的降低能量供給強度直至停止施加能量。

可選的，所述控制單元控制每一所述能量供給單元，以曲線遞減的方式緩慢的降低能量供給強度直至停止施加能量。

可選的，所述晶圓承載設(shè)備還包括：晶圓平坦度測試單元。

可選的，所述晶圓平坦度測試單元為光學(xué)掃描裝置或晶圓應(yīng)力監(jiān)控設(shè)備。

可選的，所述控制單元根據(jù)晶圓的平坦度，獨立地控制每一所述能量供給單元，選擇能量供給強度方式對每一所述能量供給單元降低能量供給強度直至停止施加能量。

可選的，所述控制單元包括：